Российские астрономы объяснили вспышки нейтронных-звёзд

Астрономы из МГУ разработали новую модель для объяснения гамма-всплесков. Их исследование фокусируется на гамма-всплеске GRB 160625B, который произошёл в июне 2016 года. Они обнаружили, что вращение ядра звезды оказывает существенное влияние на его коллапс. Это помогает углубить наше понимание о механизме работы гамма-всплесков и уравнения состояния нейтронных звёзд. Результаты исследования были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

GRB 160625B является одним из самых ярких гамма-всплесков, наблюдаемых когда-либо. Его наблюдали с помощью нескольких телескопов, включая FERMI-LAT, Konus-Wind, SWIFT и космический аппарат «Ломоносов». Впервые в истории удалось измерить поляризацию излучения гамма-всплеска с помощью сети роботизированных телескопов МАСТЕР МГУ. Это измерение было опубликовано в журнале Nature.

Особый интерес представляет форма гамма-всплеска и его осцилляции. Вместо ожидаемого затухания послесвечения, учёные обнаружили необычные осцилляции в яркости. Для объяснения такого поведения астрономы предложили трехстадийную модель гамма-всплеска.

Продолжительность гамма-всплеска составляла около 450 секунд, в то время как время свободного падения, необходимое для коллапса ядра звезды при мгновенном выключении, составляет около 10 микросекунд. Это означает, что должен происходить процесс, замедляющий коллапс.

Учёные предложили следующую модель для объяснения наблюдаемых явлений. Вначале происходит коллапс, и ядро врезается в центробежный барьер, вызванный быстрым вращением. Это приводит к первому всплеску. Затем вращение замедляется, и ядро продолжает сжиматься, пока гравитационные и ядерные силы не достигают равновесия. Это вызывает второй всплеск. Наконец, вращение ядра замедляется настолько, что оно коллапсирует в чёрную дыру, и происходит третий всплеск. Такая модель объясняет трехстадийность гамма-всплеска и осцилляции в послесвечении.

Исследование гамма-всплесков важно для понимания работы центрального двигателя и процессов высвобождения энергии. В данном исследовании астрономы МГУ сфокусировались на первой части вопроса, а именно на работе центрального двигателя в необычных гамма-всплесках.

Исследование таких процессов помогает лучше понять «уравнение состояния» нейтронных звёзд, которые представляют интерес для ядерной физики. Нейтронные звезды обладают огромной плотностью, температурой и энергией. Поэтому изучение этих механизмов помогает расширить наши знания в этой области.

Таким образом, астрономы из МГУ разработали новую трехстадийную модель гамма-всплеска, основанную на исследовании яркого гамма-всплеска GRB 160625B. Они выяснили, что вращение ядра звезды играет важную роль в процессе его коллапса. Это открывает новые возможности для понимания работы центрального двигателя гамма-всплесков и свойств нейтронных звёзд. Исследование этих явлений имеет большое значение для фундаментальной науки и ядерной физики.